一种无线充电系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种无线充电系统及方法，该无线充电系统包括：无线充电发射装置、中继传输装置和无线充电接收装置。当第二接收线圈感应到第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据无线充电发射装置的工作频率，调节阻抗匹配网络电路，使得交流电的电流降低，并通过第二发射线圈产生磁场，当第一接收线圈感应到第二发射线圈产生的磁场时产生交流电，并将交流电转化成直流电为无线充电设备充电。在本发明专利技术实施例中，通过调节阻抗匹配网络电路，使得交流电的电流降低，能够提高无线充电系统的电能传输距离及传输效率。

A wireless charging system and method

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电系统及方法
本专利技术涉及充电
，尤其涉及一种无线充电系统及方法。
技术介绍
随着无线充电技术的不断发展和进步，无线充电技术逐步应用于我们生活的各个领域。目前的无线充电技术常采用电磁感应技术，电能发射端与电能接收端采用紧耦合的方式为无线充电设备进行充电，通过增大电能发射端线圈的体积和流过线圈的电流来增强磁场强度，进而增大电能的传输距离，但是，由于强磁场会对电能接收端周围的金属物体产生额外的热损耗，以及增大的电流会使电能发射端线圈产生损耗，造成无线充电设备和电能发射端线圈的温度过高，且温度的过高会降低电能接收端的充电功率，从而导致电能的传输效率降低。此外增大电能发射端线圈的体积和流过线圈的电流的方式，使得电能最大的传输距离只有45毫米，不能满足用户的性能需求。因此，如何提高无线充电系统的电能传输距离及传输效率，是本专利技术亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种无线充电系统及方法，以解决现有技术中无线充电系统的电能传输距离短且传输效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术第一方面公开了一种无线充电系统，所述无线充电系统包括：无线充电发射装置、中继传输装置和无线充电接收装置；所述中继传输装置设置在无线充电发射装置的第一发射线圈和无线充电接收装置的第一接收线圈之间；所述中继传输装置包括第二接收线圈、第二发射线圈、阻抗匹配网络电路和磁屏蔽层；所述第二接收线圈和所述第二发射线圈均设置在所述磁屏蔽层上；所述第二接收线圈与第一发射线圈通过松耦合的方式连接，所述第二发射线圈与所述第一接收线圈通过紧耦合的方式连接；所述阻抗匹配网络电路与所述第二接收线圈、所述第二发射线圈并联。当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述阻抗匹配网络电路，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场；当所述第一接收线圈感应到所述第二发射线圈产生的磁场时产生交流电，并将所述交流电转化成直流电为无线充电设备充电。可选的，所述阻抗匹配网络电路包括：第一谐振电容和第二谐振电容；所述第二接收线圈的一端与所述第二发射线圈的一端串联，所述第二接收线圈与所述第一谐振电容并联，所述第一谐振电容的一端与所述第二谐振电容的一端串联，所述第二谐振电容另一端与所述第二发射线圈的另一端串联；当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述第一谐振电容与所述第二谐振电容的电容值，当所述第一谐振电容与所述第二谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。可选的，所述阻抗匹配网络电路还包括：第三谐振电容；所述第二接收线圈的一端与所述第二发射线圈的一端串联，所述第二接收线圈与所述第三谐振电容并联，所述第三谐振电容与所述第二发射线圈并联；当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电；根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述第三谐振电容的电容值；当所述第三谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。可选的，所述阻抗匹配网络电路还包括：第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容；所述第二接收线圈与所述第四谐振电容并联，所述第二接收线圈的一端与所述第五谐振电容的一端串联，所述第二接收线圈的另一端与所述第六谐振电容的一端串联，所述第五谐振电容的另一端与所述第二发射线圈的一端串联，所述第六谐振电容的另一端与所述第二发射线圈的另一端串联；当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据无线充电发射装置的工作频率，调节第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容的电容值；当第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。可选的，所述磁屏蔽层包括：第一隔磁片和第二隔磁片；所述第二接收线圈设置在所述第一隔磁片上，所述第二发射线圈设置在所述第二隔磁片上，用于在所述无线充电接收装置为所述无线充电设备充电时，屏蔽所述无线充电接收装置周围多余的磁场。可选的，所述第二接收线圈的尺寸具体通过第一发射线圈与第二接收线圈之间的耦合系数设定。本专利技术第二方面公开了一种无线充电方法，适用于本专利技术第一方面公开的无线充电系统，所述无线充电系统包括无线充电发射装置、中继传输装置和无线充电接收装置，所述中继传输装置包括接收线圈、发送线圈、阻抗匹配网络电路和磁屏蔽层，该方法包括：当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述阻抗匹配网络电路，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场；当所述第一接收线圈感应到所述第二发射线圈产生的磁场时产生交流电，并将所述交流电转化成直流电为无线充电设备充电。可选的，所述阻抗匹配网络电路包括：第一谐振电容和第二谐振电容，所述当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述阻抗匹配网络电路，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场，包括：当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述第一谐振电容与所述第二谐振电容的电容值；当所述第一谐振电容与所述第二谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。可选的，所述阻抗匹配网络电路还包括：第三谐振电容，所述当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述阻抗匹配网络电路，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场，还包括：当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述第三谐振电容的电容值；当所述第三谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。可选的，所述阻抗匹配网络电路还包括：第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容，所述当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述阻抗匹配网络电路，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场，还包括：当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据无线充电发射装置的工作频率，调节第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容的电容值；当第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。基于上述本专利技术实施例提供的一种无线充电系统及方法，该无线充电系统包括：无线充电发射装置、中继传输装置和无线充电接收装置。当第二接收线圈感应到第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据无线充电发射装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电系统，其特征在于，所述无线充电系统包括：无线充电发射装置、中继传输装置和无线充电接收装置；所述中继传输装置设置在无线充电发射装置的第一发射线圈和无线充电接收装置的第一接收线圈之间；所述中继传输装置包括第二接收线圈、第二发射线圈、阻抗匹配网络电路和磁屏蔽层；所述第二接收线圈和所述第二发射线圈均设置在所述磁屏蔽层上；所述第二接收线圈与第一发射线圈通过松耦合的方式连接，所述第二发射线圈与所述第一接收线圈通过紧耦合的方式连接；所述阻抗匹配网络电路与所述第二接收线圈、所述第二发射线圈并联；当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述阻抗匹配网络电路，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场；当所述第一接收线圈感应到所述第二发射线圈产生的磁场时产生交流电，并将所述交流电转化成直流电为无线充电设备充电。

【技术特征摘要】
1.一种无线充电系统，其特征在于，所述无线充电系统包括：无线充电发射装置、中继传输装置和无线充电接收装置；所述中继传输装置设置在无线充电发射装置的第一发射线圈和无线充电接收装置的第一接收线圈之间；所述中继传输装置包括第二接收线圈、第二发射线圈、阻抗匹配网络电路和磁屏蔽层；所述第二接收线圈和所述第二发射线圈均设置在所述磁屏蔽层上；所述第二接收线圈与第一发射线圈通过松耦合的方式连接，所述第二发射线圈与所述第一接收线圈通过紧耦合的方式连接；所述阻抗匹配网络电路与所述第二接收线圈、所述第二发射线圈并联；当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述阻抗匹配网络电路，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场；当所述第一接收线圈感应到所述第二发射线圈产生的磁场时产生交流电，并将所述交流电转化成直流电为无线充电设备充电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阻抗匹配网络电路包括：第一谐振电容和第二谐振电容；所述第二接收线圈的一端与所述第二发射线圈的一端串联，所述第二接收线圈与所述第一谐振电容并联，所述第一谐振电容的一端与所述第二谐振电容的一端串联，所述第二谐振电容另一端与所述第二发射线圈的另一端串联；当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述第一谐振电容与所述第二谐振电容的电容值，当所述第一谐振电容与所述第二谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阻抗匹配网络电路还包括：第三谐振电容；所述第二接收线圈的一端与所述第二发射线圈的一端串联，所述第二接收线圈与所述第三谐振电容并联，所述第三谐振电容与所述第二发射线圈并联；当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电；根据所述无线充电发射装置的工作频率，调节所述第三谐振电容的电容值；当所述第三谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阻抗匹配网络电路还包括：第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容；所述第二接收线圈与所述第四谐振电容并联，所述第二接收线圈的一端与所述第五谐振电容的一端串联，所述第二接收线圈的另一端与所述第六谐振电容的一端串联，所述第五谐振电容的另一端与所述第二发射线圈的一端串联，所述第六谐振电容的另一端与所述第二发射线圈的另一端串联；当所述第二接收线圈感应到所述第一发射线圈产生的磁场时，产生交流电，根据无线充电发射装置的工作频率，调节第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容的电容值；当第四谐振电容、第五谐振电容和第六谐振电容的电容值对应的谐振频率点趋近所述工作频率时，使得所述交流电的电流降低，并通过所述第二发射线圈，产生磁场。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述磁屏蔽层包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光平，邓进程，陈宇，李刚明，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44